孫 昊
(邵陽學院 電氣系,湖南 邵陽 422000)
隨著社會的不斷進步,人民生活水平的不斷提高,加上電子產(chǎn)品的不斷普及化,人們幾乎和電分布開,如果沒有電,工作和生活都處于停止狀態(tài)。對電的質(zhì)量要求也在不斷提高。人們對電力和供電質(zhì)量也不斷的在提高。在這樣一種新的環(huán)境下,僅靠原來的配電系統(tǒng)、配電方式難以適應社會發(fā)展的需要。通信技術在飛速的發(fā)展,計算機技術也在飛速的發(fā)展,這些為配電網(wǎng)絡提供了現(xiàn)將的技術基礎和工具,配電網(wǎng)絡是一個綜合性很強的系統(tǒng),這就需要有先進和可靠的通信系統(tǒng)作為支撐,由于大自然有閃電、電暈等產(chǎn)生的強電磁,這些強電磁會干擾系統(tǒng),因此,我們也要考慮通信系統(tǒng)要抵御這樣的干擾?,F(xiàn)在采用的無線通信系統(tǒng)很多,主要有微波通信、衛(wèi)星通信、光纖通信等,這樣的通信系統(tǒng)負荷控制量很大,單一的通信系統(tǒng)難以滿足。
配電系統(tǒng)與傳統(tǒng)的輸電網(wǎng)自動化比較,要求相對高很多,列如技術方面、系統(tǒng)規(guī)模方面、建設費用等等。難度也大很多,特點如下:
1.1 設備的終端要求的環(huán)境;輸電網(wǎng)的終端設備,是安裝在變電站的,環(huán)境溫度要求在0至55度之間,相對于配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)來說,要求要低很多,配電網(wǎng)系統(tǒng)設備運行的環(huán)境溫度要求在零下25度至零上65度之間,而且濕度要要在95%,除此之外還要考慮防雷電、散熱、防風雨等技術。
1.2 設備的可靠性;對于配電網(wǎng)系統(tǒng)來說,很大一部分屬于是遠方控制,和輸電網(wǎng)系統(tǒng)比較,要求就高很多,因此配電系統(tǒng)的設備的要求就高很多。
1.3 配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)的組網(wǎng);配電系統(tǒng)的測控系統(tǒng),分別為進線變電站、配電變電所、用戶電能表等等,站點非常之多。這樣給整個系統(tǒng)的組織帶來非常大的難度,計算機控制處理的信息量也非常巨大。
1.4 配電改造;要將輸電系統(tǒng)改造成自動化配電系統(tǒng),必須將配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)和配電網(wǎng)的配套改造同步進行。如果不科學的進行改造,配電網(wǎng)自動化系統(tǒng)是難以實現(xiàn)的。
配電網(wǎng)系統(tǒng)需要實現(xiàn),通信系統(tǒng)是基礎。有什么樣配電網(wǎng)自動化系統(tǒng),就需要有相應的通信系統(tǒng)相匹配,爭對這樣的系統(tǒng)的特點,通信系統(tǒng)應具有以下特點通信可靠性的保證、不但要考慮當前還要考慮將來一段時間數(shù)據(jù)的傳輸速率、雙工通信有的情況可以用單工、在停電或者線路故障也不能影響通信、設計的時候要考慮便于超作和維護的時候工作量小、建設費用的保證。下面介紹三種通信方式:
2.1 擴頻通信方式;對于現(xiàn)在來說,這種通信方式是很先進的,擴頻通信占用的寬度和一般常規(guī)通信占用的最小寬度大。編碼和調(diào)制來調(diào)整頻帶的展寬,和信息數(shù)據(jù)的傳輸無光。無線電通信中,射頻信號的寬度,與所傳信息的寬度比較,是很相似的。如果語音信息通過調(diào)幅信號來傳送,調(diào)幅信號的帶寬要高兩倍。
現(xiàn)在我們經(jīng)常使用的電話或者廣播系統(tǒng),不管采用什么樣的調(diào)制制式,其增益值基本都在十多倍。而對于擴頻通信來說,增益值卻高的非常之多,有成百上千倍,稱為“寬帶通信”。
2.2 光纖通信
光纖通信,問世的短短的一二十年來說,發(fā)展速度之迅速,光纖通信的傳輸率,也在快速提高;有的國家,已經(jīng)建立了規(guī)模不一的光纖通信網(wǎng)絡,開始運用的范圍較窄,漸漸的就運用到鐵路、公安、電力等網(wǎng)。不管是光纖的局部區(qū)域網(wǎng)還是用戶網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展也非常迅速。隨著技術的不斷成熟,光纖資源得到了充分的利用。光纖通信存在很多優(yōu)點,如通信容量大、損耗低;可靠性高、抗電磁干擾能力也強。隨著技術等方面的不斷發(fā)展,光纖成本也在不斷降低、用戶用起來也很劃算。
2.3 電力線載波通信
電力界一直在研究如何才能使電力線實現(xiàn)可靠的通信?經(jīng)過電力界人士很多年的努力,傳統(tǒng)的電力線載波通信,是只能提供語音業(yè)務;通過不斷的發(fā)展變化,可以傳輸繼電保護、計算機控制信息等綜合性非常強的業(yè)務。發(fā)展成為實用化、商業(yè)化了。
綜合來看,目前國內(nèi)的配電自動化通信方式,沒有具體的標準,再從科研和開發(fā)的角度來說,還處在起步階段。我們在實際超作中,可以供借鑒的模式太少。上面討論的幾種通信方式,從不同程度上說都有很多優(yōu)缺點,當今需要的通信模式,是不能滿足的,因為這種配電系統(tǒng)的網(wǎng)絡非常的復雜,要求的可靠性也很高。
鑒于目前的形勢考慮,我們在實際超作中,每一種通信方式都試試,看哪一種是比較適合需要的,就采用哪一種,為了能夠?qū)⒆詣踊ㄐ拍J酵茝V應用,建議一直通信模式可供參考。
在沒有一種適合的通信方式之前,充分利用各種通信方式的優(yōu)點,來組織一個適合的配電自動化系統(tǒng)。
第一層,在城市內(nèi),采用光纖網(wǎng)絡來完成,外縣的配電自動化則采用微波通信,然后進入市區(qū)的光纖通信,接著再到配電管理中心。
第二層,對于配電自動化分站來說,要負責處理配電管理中心的聯(lián)系。但是有大的變電所、大用戶等,就要采用一點多址無線通信方式來完成。
第三層,如果變電所下,還有一些小的配電站等,就采用擴頻通信,或者是電力線載波通信方式。
第四層,對于一些居民的經(jīng)常性的服務,列如有讀表、調(diào)節(jié)電表等等,就可以通過電力線調(diào)制解調(diào)器來實現(xiàn)。這一層講的內(nèi)容,是屬于今后配電自動化相對成熟后才能實現(xiàn)的。這是我們這個系統(tǒng)要求的發(fā)展方向。
以上通信模式僅只作為參考,如果在實際的設計工程中,要根據(jù)當時的實際情況,采用適合當時的通信方式,在考慮可靠性等因素的同時,能夠降低工程的造價,和以后的工程維護量。這才能達到最佳效果。
[1]王明俊,于爾鏗,劉廣一.配電系統(tǒng)自動化及其發(fā)展[J].電網(wǎng)技術,1996(07)-1997(01).
[2]葉世勛.配電網(wǎng)自動化及其發(fā)展綜述[J].電網(wǎng)技術,1996(06).
[3]宋永華,肖穎,張琪.電力線載波技術重大突破[J].電網(wǎng)技術,1999(02).